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基于ROADM的全光網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及什么是CDC-F ROADM?

光器件/光通信 ? 來源:hycsystembella ? 作者:hycsystembella ? 2020-02-06 12:13 ? 次閱讀

近兩年來,5G成為全世界的聚焦點(diǎn),它以高速率、廣連接和低時延為特征。無線通信技術(shù)已經(jīng)成就了5G的前兩項(xiàng)特征,然而,5G通信的時延與支撐無線基站的光纖網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。終端設(shè)備的高速率和廣連接,耗盡了光纖通信系統(tǒng)的帶寬,導(dǎo)致更多的時延。光纖網(wǎng)絡(luò)有待升級,重點(diǎn)在城域網(wǎng)的升級。基于成本考慮,現(xiàn)有的城域網(wǎng)主要是基于CWDM和FOADM(固定光分叉復(fù)用器)技術(shù),為了升級網(wǎng)絡(luò),之前應(yīng)用于骨干網(wǎng)中的DWDM和ROADM(可重構(gòu)光分叉復(fù)用器)技術(shù),有望下沉至城域網(wǎng)。

全光網(wǎng)結(jié)構(gòu)

為了提高光纖網(wǎng)絡(luò)的效率和運(yùn)營成本,新一代的全光網(wǎng)AON應(yīng)具有SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))功能,SDN網(wǎng)絡(luò)可通過軟件設(shè)置來重構(gòu),免于人工操作。ROADM是實(shí)現(xiàn)SDN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備,如圖1所示。基于ROADM的全光網(wǎng)包括三層架構(gòu):長途網(wǎng)、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)。長途網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大城市之間的連接,通常建設(shè)成MESH(網(wǎng)狀網(wǎng))結(jié)構(gòu)。城域網(wǎng)則通常采用光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),隨著電信業(yè)務(wù)的多樣化和復(fù)雜化,城域網(wǎng)演進(jìn)成多環(huán)結(jié)構(gòu),包括一個核心環(huán)網(wǎng)和多個邊緣環(huán)網(wǎng)。接入網(wǎng)由城域環(huán)網(wǎng)提供支持,并延伸到終端用戶附近。接入網(wǎng)與用戶之間的最后連接方式包括FTTx(光纖到商務(wù)樓宇、學(xué)校和家庭,等等)和無線基站。

圖片35.jpg

圖1. 全光網(wǎng)結(jié)構(gòu)

CDC-F ROADM是什么?

每個ROADM節(jié)點(diǎn)包含一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI)和一個用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)。NNI互連來自/去往多個傳輸方向的DWDM信號,這些DWDM信號以波長粒度在各傳輸方向之間切換。UNI以波長粒度下載目的地為本節(jié)點(diǎn)的信號,并從本節(jié)點(diǎn)上傳信號。為了實(shí)現(xiàn)無阻塞的波長交換和上/下載,新一代ROADM節(jié)點(diǎn)要求具有無色、無方向性和無競爭(CDC ROADM)的特點(diǎn)。

考慮一個8維ROADM節(jié)點(diǎn),每個傳輸方向有80個DWDM信道,因此節(jié)點(diǎn)處需要處理的總波長數(shù)為8×80=640個。然而根據(jù)統(tǒng)計(jì),在每個ROADM節(jié)點(diǎn)的UNI側(cè)需要上/下載處理的波長數(shù)一般小于總數(shù)的20%,大多數(shù)波長僅在NNI側(cè)進(jìn)行交換。因此UNI側(cè)配置640×20%=128個上/下載端口數(shù)就足夠了。然而,只準(zhǔn)備20%的上/下載端口,要求每個端口都是多面手,意味著每個上載或者下載端口能夠根據(jù)控制系統(tǒng)的安排,上載或者下載去往或者來自不同方向的不同波長(無色和無方向性),同時要求UNI側(cè)能夠同時下載來自不同方向的相同波長(無競爭)。

光纖中傳輸?shù)男盘枺赡艽嬖诓煌忍芈省T诟咚賯鬏斚到y(tǒng)中,因調(diào)制產(chǎn)生邊帶,不同比特率的信號需要不同的信道寬度。如圖2所示,比特率為100G、400G和1T的信號,分別需要50GHz、75GHz和150GHz的信道寬度,這與低速信號(≤25G)大不相同。低速信號通常占用信道寬度為50GHz或者100GHz,取決于DWDM系統(tǒng)的設(shè)計(jì),而非受限于信號的調(diào)制速率。

圖片36.jpg

圖2. 不同比特率的信號所需的信道寬度

為了適應(yīng)即將到來的高速傳輸,DWDM系統(tǒng)應(yīng)具有超信道功能,信道寬度應(yīng)該是可變的,可根據(jù)需要動態(tài)調(diào)整為50GHz、75GHz、100GHz、150GHz,等等。超信道功能是系統(tǒng)設(shè)計(jì)語言,光學(xué)模塊設(shè)計(jì)人員通常用另一個詞“靈活帶寬”表述相同意思。

一個具備無色、無方向性和無競爭功能的ROADM節(jié)點(diǎn),稱為CDC ROADM,如果節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步支持靈活帶寬功能,則稱為CDC-F ROADM。

即將到來的5G應(yīng)用促進(jìn)全光網(wǎng)的升級,作為全光網(wǎng)中的關(guān)鍵部分,ROADM市場有望迎來快速增長,特別是在城域網(wǎng)中的應(yīng)用。

關(guān)于億源通(HYC)

億源通(英文簡稱HYC)創(chuàng)立于2000年,是全球行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的無源光器件OEM/ODM及解決方案提供商,專注于光通信無源基礎(chǔ)器件研發(fā)、制造、銷售與服務(wù)。公司主營產(chǎn)品為:光纖連接器(數(shù)據(jù)中心高密度光連接器),WDM波分復(fù)用器,PLC光分路器,MEMS光開關(guān)等四大核心光無源基礎(chǔ)器件,廣泛應(yīng)用于光纖到戶、4G/5G移動通信、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、國防通信等領(lǐng)域。

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